Workshop sobre Tecnologias Membranares

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1 Workshop sobre Tecnologias Membranares Sistemas de Membranas no Norte Alentejo: Sistema Autónomo de Aldeia Velha Sistema Autónomo de Valongo Sistema Autónomo de Vale Vilão Engª Tânia Miranda Responsável de Sistemas Autónomos Direção de Operações de Abastecimento de Água Direção Regional Alentejo Departamento de Abastecimento

2 Tecnologia de Membranas CAUSAS: Elevadas concentrações de contaminantes não removidos pelas tecnologias convencionais; Reduzida disponibilidade de outras origens alternativas; Aglomerados populacionais de pequena dimensão. ESTRATÉGIA DE RESOLUÇÃO: Ensaios de Tratabilidade; Pré-Consultas e reuniões com eventuais fornecedores de tecnologia de membranas; Concurso de Concepção/Construção por prévia Qualificação; Exigência de níveis de desempenho com níveis de eficiência superior a 50% dos valores definidos na legislação; Fornecimento de peças de reserva para um período de 3 anos de funcionamento; Análise criteriosa dos custos de investimento/operação e manutenção

3 Sistema Autónomo de Aldeia Velha

4 Sistema Autónomo de Aldeia Velha CARATERIZAÇÃO GERAL DO SISTEMA Localização: Freguesia de Aldeia Velha, concelho de Avis, distrito de Portalegre; População servida: 240 habitantes; Caudal máximo de água tratada: 10 m3/h; Sistema servido por 1 poço e 1 furo; Parâmetros críticos de qualidade da água: Parâmetro Resultado VP Arsénio 65,9 µg/l 10 µg/l Fluoretos 1782 µg/l 1500 µg/l

5 LINHA DETRATAMENTO Sistema Autónomo de Aldeia Velha

6 Sistema Autónomo de Aldeia Velha UNIDADE DE OSMOSE INVERSA Microfiltração em filtro de cartucho com poro de diâmetro 5 20 µm; 2 grupos eletrobomba de alimentação à Osmose Inversa (1+1 de reserva instalada); Doseamento de anti-incrustante na tubagem de adução de água às membranas; OI composta por dois vasos de pressão contendo cada um deles 3 membranas (poliamida) de 80 e por um tanque de flushing, onde é armazenado o permeado da Osmose Inversa.

7 Sistema Autónomo de Aldeia Velha UNIDADE DE OSMOSE INVERSA Caraterísticas de funcionamento: ETA funciona de um modo automático, através de autómato que faz a gestão do funcionamento da instalação; Comunicação via GSM dos alarmes de avarias do sistema. Caudal de alimentação Caudal de água produzida Caudal de recirculação Caudal de rejeitado Pressão mínima Pressão máxima Pressão de trabalho 10 m3/h 6 m3/h 2 m3/h 2 m3/h 0,5 bar 21 bar 10 bar

8 Sistema Autónomo de Aldeia Velha UNIDADE DE OSMOSE INVERSA Caraterísticas (condicionantes) de funcionamento: Rejeição de sais: > 90% Concentração máxima de cloro livre: < 0,1 mg/l Turvação máxima na água de entrada: 1 NTU Concentração máxima de SDT: 5 mg/l Temperatura de entrada: 5 40 ºC

9 Sistema Autónomo de Aldeia Velha UNIDADE DE OSMOSE INVERSA Flushing / Limpeza química: Sistema de lavagem das membranas automático, sempre que a unidade de OI pára; Impede a acumulação de sais nas membranas; Processo de lavagem efetuado com água permeada; Limpeza química mais profunda realizada por técnicos especializados; É necessário recorrer a esta ação sempre que: Pressão de alimentação aumentar 10-15%; Qualidade da água diminuir 10-15%.

10 Sistema Autónomo de Aldeia Velha CUSTOS ASSOCIADOS PRINCIPAIS PROBLEMAS Problemas nas etapas de filtração a montante Colmatação do microfiltro; Colmatação das membranas de OI AÇÕES DE OPERAÇÃO/MANUTENÇÃO 150 /ano em microfiltros; 1700 /limpeza química 2 limpezas em 6 anos; 3 membranas substituídas em 6 anos (peças de reserva da empreitada); Membranas marca: Nitto Hydranautics/mod ESPA1 Preço unitário: 700,00 /un. Substituição do cartucho do microfiltro; Lavagem química das membranas; Substituição das membranas. 3 a 5 anos Garantia da marca

11 Sistema Autónomo de Aldeia Velha CUSTOS DE INVESTIMENTO: CUSTOS DE EXPLORAÇÃO (encargos diretos específicos) Empreitada de Conceção, fornecimento, montagem e colocação em serviço de sistemas de tratamento para os sistemas autónomos de Aldeia Velha, Figueira e Barros,Valongo e Maranhão ; Consórcio Socopul/Moinhos Ambiente/Hidrética ; Preço global da empreitada: ,53 ; Investimento Aldeia Velha ,00 ; Data de comissionamento: Junho CAUDAL MÉDIO ANUAL m3/ano Hipoclorito de Sódio REAGENTES Anti- Incrustante Carbonato de Sódio kg/ano 827 kg/ano kg/ano MANUTENÇÃO 1556 /ano ENERGIA kwh/ano 228 /ano /ano /ano /ano Custo específico de tratamento: 0,44 /m3 Custo global de tratamento (sem amortização de investimento): 0,70 /m3

12 Sistemas Similares SISTEMA AUTÓNOMO DE MARANHÃO: SISTEMA AUTÓNOMO DE VALE VILÃO:

13 SISTEMA AUTÓNOMO DE VALONGO

14 Sistema Autónomo de Valongo CARATERIZAÇÃO GERAL DO SISTEMA Localização: União de Freguesias de Benavila e Valongo, concelho de Avis, distrito de Portalegre; População servida: 220 habitantes; Caudal máximo de água tratada: 13 m3/h; Sistema servido por 2 poços e 1 furo; Parâmetros críticos de qualidade da água: Parâmetro Resultado VP Alumínio 1550 µg/l 200 µg/l Ferro 436 µg/l 200 µg/l Cor Turvação 11 NTU 4 NTU

15 Sistema Autónomo de Valongo LINHA DETRATAMENTO Água Bruta Pré-Filtro Ultrafiltração Microfiltração Anti-incrustante Carbonato de Sódio Osmose Inversa Remineralização Hipoclorito de Sódio Desinfeção Final Adução

16 Sistema Autónomo de Valongo ULTRAFILTRAÇÃO Pré-filtro autolimpante de 300 µm ; 5 módulos de ultrafiltração (fibra plástica a base de polisulfonas); Cada módulo combina 7 capilares; Área total equivalente de filtração = 200 m 2 Princípio de filtração de dentro para fora; Ciclos de filtração alternados, inferior e superior; Água filtrada direcionada para tanque de backwash.

17 Sistema Autónomo de Valongo ULTRAFILTRAÇÃO Caraterísticas de funcionamento: ETA funciona de um modo automático, através de um autómato que faz a gestão do funcionamento da instalação; Comunicação via GSM dos alarmes de avarias do sistema; Caudal de alimentação Caudal de água produzida Caudal médio para backwash Caudal médio para CEB 13 m3/h 10,7 m3/h 0,9 m3/h 0,3 m3/h

18 Sistema Autónomo de Valongo ULTRAFILTRAÇÃO Backwash / CEB* / CIP**: Backwash no sentido contrário ao da filtração; Ocorre em intervalos regulares (40 minutos de filtração / 45 seg backwash); CEB é uma limpeza química que utiliza uma base (sujidade orgânica) e um ácido (sujidade inorgânica); Contempla o circuito hidráulico nas duas direções; Ocorre em intervalos regulares (3 vezes por semana); CIP é uma limpeza química mais profunda; * CEB Chemical Enhanced Backwash ** CIP Clean in Place

19 Sistema Autónomo de Valongo Parametrizações Imagens retiradas da consola do SA Valongo

20 Sistema Autónomo de Valongo PRINCIPAIS PROBLEMAS Eventualmente a colmatação e ou dano das membranas. AÇÕES DE OPERAÇÃO/MANUTENÇÃO CUSTOS ASSOCIADOS Ainda sem histórico de custos (desde 2015); Membranas marca BASF/ mod. INGE / Multibore Preço unitário: 1500,00 /un. Lavagem química das membranas; Substituição das membranas anos Garantia da marca

21 Sistema Autónomo de Valongo CUSTOS DE INVESTIMENTO: Custos Específicos de Exploração: Empreitada de Conceção, fornecimento, montagem e colocação em serviço de sistemas de tratamento para os sistemas autónomos de Aldeia Velha, Figueira e Barros,Valongo e Maranhão ; Consórcio Socopul/Moinhos Ambiente/Hidrética ; Preço global da empreitada: ,53 ; Investimento Valongo ,00 ; Data de comissionamento: Maio CAUDAL MÉDIO ANUAL m3/ano Hipoclorito de Sódio Hidróxido de Sódio REAGENTE Ácido Sulfúrico Carbonato de Sódio kg/ano 150 kg/ano 150 kg/ano 1800 kg/ano ENERGIA kwh/ano 614 /ano 39 /ano 18 /ano /ano /ano Custo específico atual de tratamento: 0,17 /m3 Custo global de tratamento (atual, sem encargos de amortização de investimento): 0,43 /m3

22 CONCLUSÕES SISTEMA AUTÓNOMO DE ALDEIA VELHA (Tecnologia por Osmose Inversa) Garantia da eliminação de cerca de 90% da concentração dos contaminantes Robustez e fiabilidade do equipamento Necessidades reduzidas de Manutenção, embora especializada Oferta de soluções ainda pouco desenvolvido Perigo de descontinuidade de equipamento/marca Perdas de água na ordem dos 40% Autonomia do sistema Redução de sais na ordem dos 90% Garantia da eliminação de cerca de 85% da concentração dos contaminantes Robustez e fiabilidade do equipamento Necessidades reduzidas de Manutenção, embora especializada SISTEMA AUTÓNOMO DE VALONGO (Tecnologia por Ultrafiltração) Oferta de soluções ainda pouco desenvolvido Perigo de descontinuidade de equipamento/marca Aguas residuais concentradas Autonomia do sistema Perdas de água entre os % Afetação reduzida de mão de obra de operação Área reduzida de implantação Agressividade da água tratada Custos elevados associados à remineralização final Consumo elevado de consumíveis associados à microfiltração Águas residuais concentradas Afetação reduzida de mão de obra de operação Perda reduzida da mineralização da água Área reduzida de implantação

23 Workshop sobre Tecnologias Membranares Engª Tânia Miranda Responsável de Sistemas Autónomos Direção de Operações de Abastecimento de Água Direção Regional Alentejo Departamento de Abastecimento